JP5029419B2 - Weld bead inspection method and weld bead inspection device - Google Patents
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Description
本発明は、溶接ビード検査方法、及び、溶接ビード検査装置に関し、より詳しくは、複雑な形状を有する母材面同士を溶接した場合にビード形状を検出する技術に関する。 The present invention relates to a weld bead inspection method and a weld bead inspection device, and more particularly to a technique for detecting a bead shape when base material surfaces having complicated shapes are welded to each other.
従来、溶接ビードの形状を検出し、溶接箇所の検査を行う手法が広く用いられており、公知となっている。
例えば、電縫溶接管のビード部の母材面曲線を最小二乗法による近似計算から求め、ビード部断面の測定値と母材近似曲線よりビード部の形状を検出する方法が公知となっており、以下に示す特許文献１および特許文献２等において開示されている。
For example, a method is known in which a base metal surface curve of a bead part of an electric resistance welded pipe is obtained from an approximate calculation by a least square method, and a shape of the bead part is detected from a measured value of the cross section of the bead part and a base material approximate curve. These are disclosed in
従来技術においては、ビード部を境とする両側の母材面曲線が同一円弧上や同一平面上に位置するものとして想定し、最小二乗法による近似計算から求めるものであった。即ち、従来技術においては、ビード部両側の母材面曲線が任意に変化する複雑な形状であったり、また端面位置がずれていたりするような場合は想定されておらず、このような複雑な母材面曲線を有する部材に対しては、従来技術を適用することができなかった。 In the prior art, it is assumed that the base material surface curves on both sides with the bead portion as a boundary are located on the same arc or the same plane, and are obtained from approximate calculation by the least square method. That is, in the prior art, it is not assumed that the base material surface curve on both sides of the bead part is arbitrarily changed or the end face position is shifted, such a complicated The prior art cannot be applied to a member having a base metal surface curve.
さらに、足回り部品などは単に２つの母材を溶接するだけではなく、メイン部品に多数のブラケット等の部品を溶接して形成するために、検査対象となるビード付近に、検査対象ではない他のビードやブラケット等が隣接している場合がある（図５参照）。しかし、従来技術ではこのような検査対象外のビードやブラケット等の存在を想定していないため、これらに起因する形状データのエッジ（以下、隣接エッジ）が外乱要因となり、目的とする検査対象ビードのエッジを正しく検出することができなかった。 In addition, undercarriage parts are not only welded to two base materials, but are formed by welding a number of brackets and other parts to the main part. In some cases, beads, brackets, and the like are adjacent to each other (see FIG. 5). However, since the conventional technology does not assume the presence of such beads or brackets that are not subject to inspection, the edge of the shape data resulting from these (hereinafter referred to as adjacent edges) becomes a disturbance factor, and the target inspection target bead. The edge could not be detected correctly.
そこで本発明では、上記のような現状に鑑み、ビード部両側の母材面曲線が任意に変化する複雑な形状であったり、また端面位置がずれていたりするような場合であってもビード部の形状を精度良く検出することができ、また、複雑なビード形状であったり、検査対象となるビード付近に、他のビードやブラケット等が隣接することで隣接エッジが存在していたりしても、適切な検査が可能となる溶接ビード検査方法、及び、溶接ビード検査装置を提供するものである。 Therefore, in the present invention, in view of the current situation as described above, even if the base material surface curve on both sides of the bead portion has a complicated shape that arbitrarily changes or the end face position is shifted, the bead portion Even if there is an adjacent edge due to the proximity of the bead to be inspected and other beads, brackets, etc. The present invention provides a weld bead inspection method and a weld bead inspection device that enable appropriate inspection.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項１においては、第一母材と第二母材とが溶接されている溶接箇所における、前記第一母材又は／及び前記第二母材と、ビードと、を含む複数の断面プロファイルのデータを順次検出して、前記複数の断面プロファイルからなる断面プロファイル群を取得し、取得した前記断面プロファイル群より選択した、一つの断面プロファイルのデータに基づいて母材面の近似曲線を算出し、算出した近似曲線を用いてビードエッジを検出する溶接ビード検査方法において、前記断面プロファイルの前記第一母材又は／及び前記第二母材上に、任意の一定幅Ｄの母材推定区間と、該母材推定区間に対して前記ビード側に隣接する、任意の一定幅δのビードエッジ探索区間と、からなる母材区間を設定する、設定工程と、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、検査対象となるビードエッジ以外の形状のエッジである、前記母材推定区間内における隣接エッジの有無を探索する、隣接エッジ探索工程と、前記隣接エッジ探索工程において前記隣接エッジを検出しなかった場合、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジを検出する、第１ビードエッジ検出工程と、前記隣接エッジ探索工程において、前記隣接エッジを検出した場合、該隣接エッジと、当該断面プロファイルの一回前に取得された、前断面プロファイルにおけるビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、若しくは、前記前断面プロファイルの隣接エッジと、前記前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、前記所定区間の一部におけるビードエッジを検出する、第２ビードエッジ検出工程と、を備えるものである。
That is, in
請求項２においては、前記設定工程では、最初の断面プロファイルの場合は、初期値より起点Ｐを定義し、若しくは、最初の断面プロファイルでない場合は、前断面プロファイルのビードエッジと同じＸ座標を持つ点から、前記ビードと反対側に設定値だけオフセットして起点Ｐを定義し、前記起点Ｐから前記ビードと反対側に、前記母材推定区間を設定し、前記起点Ｐから前記ビードと同じ側に、前記ビードエッジ探索区間を設定するものである。 In the present invention, in the setting step, in the case of the first cross-sectional profile, the starting point P is defined from the initial value, or when it is not the first cross-sectional profile, the point having the same X coordinate as the bead edge of the previous cross-sectional profile. Then, a starting point P is defined by being offset by a set value on the opposite side to the bead, the base material estimation section is set on the side opposite to the bead from the starting point P, and the starting point P is on the same side as the bead. The bead edge search section is set.
請求項３においては、前記隣接エッジ探索工程では、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線の長さが立上り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点を隣接エッジとして推定するものである。 The base material estimation curve according to claim 3, wherein in the adjacent edge search step, a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material is estimated from cross section profile data in the base material estimation section, and the base material estimation curve is calculated from the cross section profile A vertical line is drawn according to the drawing direction, and a boundary point on the cross-sectional profile at which the length of the vertical line is equal to or less than the rising threshold is estimated as an adjacent edge.
請求項４においては、前記第１ビードエッジ検出工程では、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線の長さが立上り／立下り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジとして推定するものである。
5. The first bead edge detection step according to
請求項５においては、前記第１ビードエッジ検出工程において、前記境界点が検出された場合には、検出された該境界点を前記ビードエッジとして推定し、前記境界点が検出されなかった場合には、前記ビードエッジ探索区間を前記ビード側に任意の一定幅δだけ移動させて、前記ビードエッジ探索区間を更新するものである。
In
請求項６においては、前記第２ビードエッジ検出工程では、前断面で前記隣接エッジを検出しなかった場合は、現断面プロファイルの隣接エッジと前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、若しくは、前断面で前記隣接エッジを検出した場合は、前断面プロファイルの隣接エッジと前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線の長さが立上り／立下り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジとして推定するものである。 The cross section in a predetermined section defined by the adjacent edge of the current cross-sectional profile and the bead edge of the front cross-sectional profile when the second bead edge detecting step does not detect the adjacent edge in the front cross- section. from the profile data, to estimate the matrix estimation curve as the approximate curve of the base material, or, when detecting the adjacent edge in the previous section, the beaded edges of the adjacent edges and front cross-sectional profile of the front section profile, by A base material estimation curve that is an approximate curve of the base material is estimated from cross-sectional profile data in a predetermined section that is defined , and a perpendicular line is drawn from the cross-sectional profile according to the drawing direction with respect to the base material estimation curve, The boundary point on the cross-sectional profile where the length of the perpendicular is below the rising / falling threshold is defined as a bead edge. It is intended to estimate.
請求項７においては、前記母材推定曲線は、前記母材推定区間の前記断面プロファイルのデータに基づいて、ロバスト推定手法によって近似計算するものである。 According to a seventh aspect of the present invention, the base material estimation curve is approximately calculated by a robust estimation method based on the cross-sectional profile data of the base material estimation section.
請求項８においては、第一母材と第二母材とが溶接されている溶接箇所における、前記第一母材又は／及び前記第二母材と、ビードと、を含む断面プロファイルのデータを複数検出して、前記複数の断面プロファイルからなる断面プロファイル群を取得する、断面プロファイル検出手段と、取得した前記断面プロファイル群より選択した、一つの断面プロファイルのデータに基づいて母材面の近似曲線を算出し、算出した近似曲線を用いてビードエッジを検出する演算手段と、を備える溶接ビード検査装置において、前記演算手段は、前記断面プロファイルの前記第一母材又は／及び前記第二母材上に、任意の一定幅Ｄの母材推定区間と、該母材推定区間に対して前記ビード側に隣接する、任意の一定幅δのビードエッジ探索区間と、からなる母材区間を設定する、設定手段と、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、検査対象となるビードエッジ以外の形状のエッジである、前記母材推定区間内における隣接エッジの有無を探索する、隣接エッジ探索手段と、前記隣接エッジ探索手段で前記隣接エッジを検出しなかった場合、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジを検出する、第１ビードエッジ検出手段と、前記隣接エッジ探索工程において、前記隣接エッジを検出した場合、該隣接エッジと、当該断面プロファイルの一回前に取得された、前断面プロファイルにおけるビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、若しくは、前記前断面プロファイルの隣接エッジと、前記前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、前記所定区間の一部におけるビードエッジを検出する、第２ビードエッジ検出手段と、を備えるものである。 In Claim 8, the data of the cross-sectional profile containing said 1st base material or / and said 2nd base material, and a bead in the welding location where the 1st base material and the 2nd base material are welded. A cross-sectional profile detecting means for detecting a plurality of cross-sectional profiles consisting of the plurality of cross-sectional profiles, and an approximate curve of the base material surface based on data of one cross-sectional profile selected from the acquired cross-sectional profile groups And a calculation means for detecting a bead edge using the calculated approximate curve, wherein the calculation means is provided on the first base material and / or the second base material of the cross-sectional profile. Furthermore, a base material estimation section having an arbitrary constant width D and a bead edge search section having an arbitrary constant width δ adjacent to the base material estimation section on the bead side. From the setting means for setting the base material section and the cross-sectional profile data in the base material estimation section, the base material estimation curve that is an approximate curve of the base material is estimated, and the base material estimation curve is used to perform inspection. The edge of the shape other than the target bead edge, search for the presence or absence of an adjacent edge in the base material estimation section, and when the adjacent edge is not detected by the adjacent edge search means, First bead edge detection for estimating a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material from cross-sectional profile data in the base material estimation section, and detecting a bead edge in the bead edge search section using the base material estimation curve Means, and when the adjacent edge is detected in the adjacent edge search step, the adjacent edge and the previous cross section acquired one time before the cross section profile And beaded edges in profile, from the data of the cross-sectional profile in a given interval defined by, or the adjacent edges of the front section profile, from the data of the cross-sectional profile in a given interval defined by the beaded edges of the front section profile, A second bead edge detecting unit configured to estimate a base material estimation curve serving as an approximate curve of the base material, and detect a bead edge in a part of the predetermined section using the base material estimation curve;
請求項９においては、前記設定手段では、最初の断面プロファイルの場合は、初期値より起点Ｐを定義し、若しくは、最初の断面プロファイルでない場合は、前断面プロファイルのビードエッジと同じＸ座標を持つ点から、前記ビードと反対側に設定値だけオフセットして起点Ｐを定義し、前記起点Ｐから前記ビードと反対側に、前記母材推定区間を設定し、前記起点Ｐから前記ビードと同じ側に、前記ビードエッジ探索区間を設定するものである。 In the present invention, the setting means defines the starting point P from the initial value in the case of the first cross-sectional profile, or a point having the same X coordinate as the bead edge of the previous cross-sectional profile if it is not the first cross-sectional profile. Then, a starting point P is defined by being offset by a set value on the opposite side to the bead, the base material estimation section is set on the side opposite to the bead from the starting point P, and the starting point P is on the same side as the bead. The bead edge search section is set.
請求項１０においては、前記隣接エッジ探索手段では、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線の長さが立上り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点を隣接エッジとして推定するものである。 11. The adjacent edge searching means estimates a base material estimation curve, which is an approximate curve of the base material, from cross section profile data in the base material estimation section, and the base material estimation curve from the cross section profile. A vertical line is drawn according to the drawing direction, and a boundary point on the cross-sectional profile at which the length of the vertical line is equal to or less than the rising threshold is estimated as an adjacent edge.
請求項１１においては、前記第１ビードエッジ検出手段では、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線の長さが立上り／立下り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジとして推定するものである。
In
請求項１２においては、前記第１ビードエッジ検出手段において、前記境界点が検出された場合には、検出された該境界点を前記ビードエッジとして推定し、前記境界点が検出されなかった場合には、前記ビードエッジ探索区間を前記ビード側に一定幅δだけ移動させて、前記ビードエッジ探索区間を更新するものである。 In claim 12, when the boundary point is detected in the first bead edge detecting means, the detected boundary point is estimated as the bead edge, and when the boundary point is not detected, The bead edge search section is updated by moving the bead edge search section to the bead side by a fixed width δ.
請求項１３においては、前記第２ビードエッジ検出手段では、前断面で前記隣接エッジを検出しなかった場合は、現断面プロファイルの隣接エッジと前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、若しくは、前断面で前記隣接エッジを検出した場合は、前断面プロファイルの隣接エッジと前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線の長さが立上り／立下り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジとして推定するものである。 14. The cross section in a predetermined section defined by the adjacent edge of the current cross-sectional profile and the bead edge of the front cross-sectional profile when the second bead edge detecting means does not detect the adjacent edge in the front cross- section. from the profile data, to estimate the matrix estimation curve as the approximate curve of the base material, or, when detecting the adjacent edge in the previous section, the beaded edges of the adjacent edges and front cross-sectional profile of the front section profile, by A base material estimation curve that is an approximate curve of the base material is estimated from cross-sectional profile data in a predetermined section that is defined , and a perpendicular line is drawn from the cross-sectional profile according to the drawing direction with respect to the base material estimation curve, A boundary point on the cross-sectional profile where the length of the perpendicular is equal to or less than the rising / falling threshold is defined as a bead edge. It is intended to estimate Te.
請求項１４においては、前記母材推定曲線は、前記母材推定区間の前記断面プロファイルのデータに基づいて、ロバスト推定手法によって近似計算するものである。 In the fourteenth aspect, the base material estimation curve is approximately calculated by a robust estimation method based on the cross-sectional profile data of the base material estimation section.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
本発明により、ビード部両側の母材面曲線が任意に変化する複雑な形状であったり、また端面位置がずれていたりするような場合であってもビード部の形状を精度良く検出することができ、また、複雑なビード形状であったり、検査対象となるビード付近に、他のビードやブラケット等が隣接することで隣接エッジが存在していたりしても、適切な検査が可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately detect the shape of the bead portion even when the base material surface curve on both sides of the bead portion is arbitrarily changed or the end surface position is shifted. In addition, appropriate inspection is possible even when the shape is a complicated bead or when an adjacent edge is present due to other beads or brackets adjacent to the bead to be inspected.
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は（ａ）は本発明の一実施例に係る断面プロファイルの計測方法を示す模式図、（ｂ）は断面プロファイル群を構成する断面プロファイルの一例を示す模式図である。
図２は（ａ）は本発明の一実施例に係る断面プロファイルの処理方法を示す概略図、（ｂ）は断面プロファイルを示す模式図である。
図３はルーチン１での処理を示すフロー図である。
図４はルーチン２での処理を示すフロー図である。
図５は本発明の一実施例に係るビードエッジ検出手法を示す概略図である。
図６は処理０での処理を示すフロー図である。
図７は前断面プロファイルにおけるビードエッジ検出結果を、次断面プロファイルにおけるビードエッジ探索にフィードバックする手法を示す模式図である。
図８は処理１での処理を示すフロー図である。
図９は断面プロファイルを示す模式図である。
図１０は断面プロファイルと母材推定曲線との関係を示す模式図である。
図１１は符号付垂線長と閾値の関係を示す模式図である。
図１２は処理２での処理を示すフロー図である。
図１３は同じく処理２での処理を示す模式図である。
図１４は処理３での処理を示すフロー図である。
図１５は同じく処理３での処理を示す模式図である。
図１６は処理４での処理を示すフロー図である。
図１７は同じく処理４での処理を示す模式図である。
図１８は処理５での処理を示すフロー図である。
図１９は同じく処理５での処理を示す模式図である。
Next, embodiments of the invention will be described.
FIG. 1A is a schematic diagram showing a method for measuring a cross-sectional profile according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic diagram showing an example of a cross-sectional profile constituting a cross-sectional profile group.
2A is a schematic diagram showing a method for processing a cross-sectional profile according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a schematic diagram showing the cross-sectional profile.
FIG. 3 is a flowchart showing the processing in the
FIG. 4 is a flowchart showing the processing in the
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a bead edge detection method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing the
FIG. 7 is a schematic diagram showing a method of feeding back the bead edge detection result in the previous cross-sectional profile to the bead edge search in the next cross-sectional profile.
FIG. 8 is a flowchart showing the
FIG. 9 is a schematic diagram showing a cross-sectional profile.
FIG. 10 is a schematic diagram showing the relationship between the cross-sectional profile and the base material estimation curve.
FIG. 11 is a schematic diagram showing the relationship between a signed perpendicular length and a threshold value.
FIG. 12 is a flowchart showing the
FIG. 13 is a schematic diagram showing the
FIG. 14 is a flowchart showing the process 3.
FIG. 15 is a schematic diagram showing the process 3 in the same manner.
FIG. 16 is a flowchart showing the
FIG. 17 is a schematic diagram showing the
FIG. 18 is a flowchart showing the
FIG. 19 is a schematic diagram showing the
［ビード検査方法の概要］
まず始めに、本発明の一実施例に係る断面プロファイルの計測方法について説明をする。
図１（ａ）に示す如く、本発明に係るビード検査装置１は、断面プロファイルの計測方法として、いわゆる光切断法を採用しており、レーザスキャナ２および演算装置３を備える構成としている。そして、第一母材４、第二母材５およびビード６を含む溶接部品７の表面にスリット光８を投光し、このスリット光８によって描き出される投影光９をビード６の長手方向に沿って移動しながらスキャンすることによって連続的に断面プロファイルを計測し、計測した複数の断面プロファイルを断面プロファイル群とすることで、溶接部材７の表面形状データを取得するようにしている。
[Outline of bead inspection method]
First, a method for measuring a cross-sectional profile according to an embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1A, a
断面プロファイル群を構成する断面プロファイルの一例を図１（ｂ）に示す。断面プロファイルのデータには、母材面（即ち、第一母材４、第二母材５）およびビード６の形状データが含まれており、この形状データに基づいて演算装置３によってビードエッジＥ１・Ｅ２を探索するようにしている。なお、図１（ｂ）に示す断面プロファイルは隅肉溶接の場合を例示している。
An example of a cross-sectional profile constituting the cross-sectional profile group is shown in FIG. The cross-sectional profile data includes the shape data of the base material surface (that is, the
［ルーチン１及びルーチン２］
次に、本発明の一実施例に係るビードエッジＥの検出方法におけるメインルーチンである、ルーチン１及びルーチン２について図２から図５を用いて説明をする。
図２（ａ）に示す如く、本発明の一実施例に係るビードエッジＥの検出方法では、前記ビードエッジＥの探索は、各断面プロファイルにおいてルーチン１又はルーチン２の処理が行われる。即ち、断面プロファイル毎に、隣接エッジＦの有無に応じてルーチン１又はルーチン２の処理が行われることによって、ビードエッジＥが探索されるのである。
[
Next, routine 1 and routine 2, which are main routines in the method for detecting the bead edge E according to one embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2A, in the method for detecting a bead edge E according to an embodiment of the present invention, the search for the bead edge E is performed by routine 1 or routine 2 in each cross-sectional profile. That is, the bead edge E is searched for by performing the processing of the routine 1 or the routine 2 in accordance with the presence or absence of the adjacent edge F for each cross-sectional profile.
例えば図２（ａ）に示すように、各ルーチンの処理において隣接エッジＦが存在しないと判断した場合には、次断面プロファイルでルーチン１の処理が行われ、隣接エッジＦが存在すると判断した場合には、次断面プロファイルでルーチン２の処理が行われるのである。
ここで、隣接エッジＦとは、後述する母材推定区間内に存在する、検査対象外のビードやブラケット等の形状データのエッジのことをいう。
また、これらの処理は、図２（ｂ）に示すように、前記断面プロファイルの前記第一母材４又は／及び前記第二母材５上に、任意の一定幅Ｄの母材推定区間ＰＱと、該母材推定区間ＰＱに対して前記ビード６側に隣接する、任意の一定幅δのビードエッジ探索区間ＰＲと、からなる母材区間ＰＱＲが設定されて行われる。
For example, as shown in FIG. 2A, when it is determined that the adjacent edge F does not exist in the processing of each routine, the processing of the routine 1 is performed with the next cross-sectional profile, and it is determined that the adjacent edge F exists. First, the process of routine 2 is performed with the next cross-sectional profile.
Here, the adjacent edge F means an edge of shape data such as a bead or a bracket that is not to be inspected and exists in a base material estimation section described later.
In addition, as shown in FIG. 2B, these processes are performed on the
図３に示すルーチン１は、前断面プロファイルにおいて隣接エッジＦが検出されなかった場合に行われる処理である。
まず、処理０によって、母材区間ＰＱＲ（母材推定区間ＰＱ及びビードエッジ探索区間ＰＲ）の設定が行われる（設定工程・Ｓ１−０１）。なお、このビードエッジ探索区間ＰＲの区間長δは、母材推定区間ＰＱの任意の一定幅に比して十分小さい値（即ち、δ≪Ｄ）に設定するようにしている。
次に、処理３によって、初期母材推定区間ＰＱから、隣接エッジＦが探索される（隣接エッジ探索工程・Ｓ１−０２）。
次に、前記隣接エッジ探索工程において、隣接エッジＦが存在するか否かが判断される（Ｓ１−０３）。
前記（Ｓ１−０３）の判断において、隣接エッジＦが存在すると判断された場合、処理４によって、該隣接エッジＦと前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、ビードエッジＥが探索される（第２ビードエッジ検出工程・Ｓ１−０４）。
次に、ルーチン２によって次断面プロファイルの処理が行われる（Ｓ１−０５）。
一方、前記（Ｓ１−０３）の判断において、隣接エッジＦが存在しないと判断された場合、処理２によって処理１が反復計算され、ビードエッジＥが探索される（第１ビードエッジ検出工程・Ｓ１−０６）。
次に、ルーチン１によって次断面プロファイルの処理が行われる（Ｓ１−０７）。
First, the base material section PQR (base material estimation section PQ and bead edge search section PR) is set by the process 0 (setting step S1-01). The section length δ of the bead edge search section PR is set to a sufficiently small value (that is, δ << D) as compared with an arbitrary constant width of the base material estimation section PQ.
Next, by the process 3, the adjacent edge F is searched from the initial base material estimation section PQ (adjacent edge searching step S1-02).
Next, in the adjacent edge search step, it is determined whether or not the adjacent edge F exists (S1-03).
If it is determined in the determination of (S1-03) that the adjacent edge F exists, the
Next, the next cross-sectional profile is processed by routine 2 (S1-05).
On the other hand, when it is determined that the adjacent edge F does not exist in the determination of (S1-03), the
Next, the next cross-sectional profile is processed by the routine 1 (S1-07).
図４に示すルーチン２は、前断面プロファイルにおいて隣接エッジＦが検出された場合に行われる処理である。
まず、処理５によって、前断面プロファイルのビードエッジＥ´と前断面プロファイルの隣接エッジＦ´から、現断面プロファイルのビードエッジＥと現断面プロファイルの隣接エッジＦが探索される（第２ビードエッジ検出工程・Ｓ２−０１）。
次に、前記（Ｓ２−０１）において、隣接エッジＦが存在するか否かが判断される（Ｓ２−０２）。
前記（Ｓ２−０２）の判断において、隣接エッジＦが存在すると判断された場合、ルーチン２によって次断面プロファイルの処理が行われる（Ｓ２−０３）。
一方、前記（Ｓ２−０２）の判断において、隣接エッジＦが存在しないと判断された場合、ルーチン１によって次断面プロファイルの処理が行われる（Ｓ２−０４）。
The routine 2 shown in FIG. 4 is a process performed when the adjacent edge F is detected in the front cross-sectional profile.
First, the
Next, in (S2-01), it is determined whether or not the adjacent edge F exists (S2-02).
If it is determined in the determination of (S2-02) that the adjacent edge F exists, the process of the next cross-sectional profile is performed by the routine 2 (S2-03).
On the other hand, if it is determined that the adjacent edge F does not exist in the determination of (S2-02), the process of the next cross-sectional profile is performed by the routine 1 (S2-04).
上記の如く、ルーチン１においては処理３で、ルーチン２においては処理５で、隣接エッジＦの探索が行われ、それぞれのルーチンで隣接エッジＦが存在すると判断されれば、次断面はルーチン２で処理され、それぞれのルーチンで隣接エッジＦが存在しないと判断されれば、次断面はルーチン１で処理されるのである。
As described above, the adjacent edge F is searched for in the routine 1 in the process 3 and in the routine 2 in the
［ビード検査方法の具体例］
次に、図５を用いて、本発明に係るビード検査方法の具体例について説明する。
図５は、第一母材４、第二母材５およびビード６を含む溶接部品７の表面形状データを取得して、複数の断面プロファイルを矢印Ａの方向に計測していく状態を示す。また、検査対象となるビード６付近に、他のビード１１が隣接するものである。
なお、Ｎは断面プロファイルの番号を示す。即ち、断面プロファイルＮ０１、Ｎ０２、・・・と、解析が進んでいくものとする。
また、それぞれの断面プロファイルにおいて検出されるビードエッジをＥで、隣接エッジをＦで示す。例えば、断面プロファイルＮ１３で検出されるビードエッジはＥ１３で、隣接エッジはＦ１３として示されるものとする。
[Specific example of bead inspection method]
Next, a specific example of the bead inspection method according to the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 shows a state in which surface shape data of the welded
Note that N indicates the number of the cross-sectional profile. That is, the analysis proceeds with the cross-sectional profiles N01, N02,.
Further, a bead edge detected in each cross-sectional profile is indicated by E, and an adjacent edge is indicated by F. For example, the bead edge detected in the cross-sectional profile N13 is E13, and the adjacent edge is indicated as F13.
まず、断面プロファイルＮ０１では、ルーチン１による処理が開始される。
即ち、処理０によって、前記断面プロファイルＮ０１上に、任意の一定幅の母材推定区間と、該母材推定区間に対して前記ビード６側に隣接する、任意の一定幅のビードエッジ探索区間と、からなる母材区間が設定される。断面プロファイルＮ０１は最初の断面プロファイルであるため、後述するように初期値より母材区間が設定される。
次に、処理３によって、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、隣接エッジＦが探索される。
断面プロファイルＮ０１の母材推定区間内には隣接エッジＦは存在しないため、続いて処理２による処理１の反復計算によって、母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジＥ０１が検出され、次の断面プロファイルＮ０２へと進む。
First, in the cross-sectional profile N01, processing by the routine 1 is started.
That is, by processing 0, on the cross-sectional profile N01, an arbitrary constant width base material estimation section, and an arbitrary constant width bead edge search section adjacent to the base material estimation section on the
Next, by processing 3, a base material estimation curve that is an approximate curve of the
Since there is no adjacent edge F in the base material estimation section of the cross-sectional profile N01, the
断面プロファイルＮ０２では、前断面プロファイルＮ０１で隣接エッジＦが検出されなかったため、引き続きルーチン１で処理される。
ここで、処理０によって前記断面プロファイル上に母材区間を設定するときは、断面プロファイルＮ０２は最初の断面プロファイルでないため、後述するように、前断面プロファイルのビードエッジと同じＸ座標を持つ点と、設定値△とを用いて母材区間が設定される。
断面プロファイルＮ０２の母材推定区間内には隣接エッジＦは存在しないため、断面プロファイルＮ０１と同様に処理０、処理３、処理１、及び処理２によって処理が進められる。
以降、断面プロファイルＮ１１までは断面プロファイルＮ０２と同様に隣接エッジＦは存在しないため、断面プロファイルＮ０２と同様に処理０、処理３、処理１、及び処理２によって処理が進められる。
In the cross-sectional profile N02, the adjacent edge F is not detected in the previous cross-sectional profile N01.
Here, when setting the base material section on the cross-sectional profile by processing 0, since the cross-sectional profile N02 is not the first cross-sectional profile, as described later, a point having the same X coordinate as the bead edge of the previous cross-sectional profile; A base material section is set using the set value Δ.
Since the adjacent edge F does not exist in the base material estimation section of the cross-sectional profile N02, the processing proceeds by processing 0, processing 3,
Thereafter, since the adjacent edge F does not exist up to the cross-sectional profile N11 as in the cross-sectional profile N02, the processing proceeds by the
断面プロファイルＮ１２では、前断面プロファイルＮ１１で隣接エッジＦが検出されなかったため、引き続きルーチン１で処理される。断面プロファイルＮ１２では母材推定区間内に隣接エッジＦ１２が存在するため、処理０及び処理３に続いて処理４が行われる。即ち、該隣接エッジＦ１２と前断面のビードエッジＥ１１から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジＥ１２が検出され、次断面プロファイルＮ１３へと進むのである。
In the cross-sectional profile N12, since the adjacent edge F is not detected in the previous cross-sectional profile N11, the processing is continued in the routine 1. In the cross-sectional profile N12, since the adjacent edge F12 exists in the base material estimation section, the
断面プロファイルＮ１３では、前断面プロファイルＮ１２で隣接エッジＦ１２が検出されたため、ルーチン２に切り替わって処理される。
即ち、処理５によって、前断面の隣接エッジＦ１２と前断面のビードエッジＥ１２から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジＥ１３が検出され、次断面プロファイルＮ１４へと進むのである。
In the cross-sectional profile N13, since the adjacent edge F12 is detected in the previous cross-sectional profile N12, the routine is switched to the routine 2 and processed.
That is, by processing 5, a base material estimation curve that is an approximate curve of the
断面プロファイルＮ１４では、前断面プロファイルＮ１３で隣接エッジＦが検出されたため、引き続きルーチン２で処理される。
また、断面プロファイルＮ１４〜Ｎ２２までは、前断面プロファイルＮ１３〜Ｎ２１で隣接エッジＦ１３〜Ｆ２１が存在するため、断面プロファイルＮ１３と同様にルーチン２、即ち処理５によって処理が進められる。
In the cross-sectional profile N14, the adjacent edge F is detected in the previous cross-sectional profile N13.
Further, since there are adjacent edges F13 to F21 in the previous cross-sectional profiles N13 to N21 up to the cross-sectional profiles N14 to N22, the processing is advanced by the routine 2, that is, the
断面プロファイルＮ２３では、前断面プロファイルＮ２２で隣接エッジＦが検出されなかったため、再びルーチン１に切り替わって処理される。
ここで、処理０によって前記断面プロファイル上に母材区間を設定するときは、断面プロファイルＮ２３は最初の断面プロファイルでないため、断面プロファイルＮ０２と同様に、前断面プロファイルＮ２２のビードエッジＥ２２と同じＸ座標を持つ点と、設定値△とを用いて母材区間が設定される。
断面プロファイルＮ２３では母材推定区間内に隣接エッジＦ２３が存在するため、処理０及び処理３に続いて処理４が行われる。即ち、該隣接エッジＦ２３と前断面のビードエッジＥ２２から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジＥ２３が検出され、次断面プロファイルＮ２４へと進むのである。
In the cross-sectional profile N23, since the adjacent edge F is not detected in the previous cross-sectional profile N22, the process is switched to the routine 1 again and processed.
Here, when the base material section is set on the cross-sectional profile by the
In the cross-sectional profile N23, since the adjacent edge F23 exists in the base material estimation section, the
断面プロファイルＮ２４では、前断面プロファイルＮ２３で隣接エッジＦ２３が検出されたため、再びルーチン２に切り替わって処理される。
即ち、処理５によって、前断面の隣接エッジＦ２３と前断面のビードエッジＥ２３から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジＥ２４が検出され、次断面プロファイルＮ２５へと進む。
In the cross-sectional profile N24, since the adjacent edge F23 is detected in the previous cross-sectional profile N23, the process is switched to the routine 2 again and processed.
That is, by processing 5, a base material estimation curve that is an approximate curve of the
断面プロファイルＮ２５では、前断面プロファイルＮ２４で隣接エッジＦが検出されなかったため、ルーチン１に切り替わって処理される。即ち、断面プロファイルＮ０２と同様にルーチン１、即ち処理０、処理３、処理１、及び処理２によって処理が進められるのである。断面プロファイルＮ２６以降についても、断面プロファイルＮ２５と同様にルーチン１で処理されるのである。
In the cross-sectional profile N25, since the adjacent edge F is not detected in the previous cross-sectional profile N24, the process is switched to the routine 1 and processed. That is, the process is advanced by the routine 1, that is, the
このように、本発明に係るビードエッジＥの検出方法では、前記ビードエッジＥの探索は、各断面プロファイル毎に、前断面プロファイルにおける隣接エッジＦの有無に応じてルーチン１又はルーチン２の処理が行われることによって、ビードエッジＥが探索されるのである。 As described above, in the method for detecting the bead edge E according to the present invention, the search for the bead edge E is performed for each cross-sectional profile according to the routine 1 or the routine 2 depending on the presence or absence of the adjacent edge F in the previous cross-sectional profile. Thus, the bead edge E is searched.
［処理０・設定工程］
以下、前記ルーチン１及びルーチン２について行われる各処理について、具体的に説明する。
まず、図６及び図７を用いて、処理０である設定工程について説明する。処理０は、ルーチン１で最初に行われる処理である。
処理０においては、断面プロファイル群（断面１、２、３、・・・）における最初の断面プロファイルかどうかが判断される（Ｓ３−０１）。
前記（Ｓ３−０１）の判断において、最初の断面プロファイルであると判断された場合、与えられた初期値より起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）が定義され（Ｓ３−０２）、その後に（Ｓ３−０５）へと進む。
一方、前記（Ｓ３−０１）の判断において、最初の断面プロファイルでないと判断された場合、前断面のビードエッジＥ´（Ｅ´１・Ｅ´２）と同じＸ座標を持つ、現断面プロファイル上の点ｅ´（ｅ´１・ｅ´２）が定義される（Ｓ３−０３）。
次に、点ｅ´からビードと反対側に△だけオフセットした点が起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）と定義される（Ｓ３−０４）。
次に、起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）からビードと反対側に任意の一定幅Ｄだけオフセットした点がＱ（Ｑ１・Ｑ２）と定義される（Ｓ３−０５）。
次に、起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）からビードと同じ側に任意の一定幅δ（≪Ｄ）だけオフセットした点がＲ（Ｒ１・Ｒ２）と定義され（Ｓ３−０６）、終了する。
[
Hereafter, each process performed about the said
First, the setting process which is
In the
In the determination of (S3-01), when it is determined that it is the first cross-sectional profile, the starting point P (P1 · P2) is defined from the given initial value (S3-02), and thereafter (S3-05) ).
On the other hand, if it is determined in the determination in (S3-01) that the profile is not the first cross-sectional profile, it has the same X coordinate as the bead edge E ′ (E′1 · E′2) of the previous cross-section on the current cross-sectional profile. A point e ′ (e′1 · e′2) is defined (S3-03).
Next, a point offset by Δ from the point e ′ to the opposite side of the bead is defined as a starting point P (P1 · P2) (S3-04).
Next, a point offset by an arbitrary constant width D from the starting point P (P1 · P2) to the opposite side of the bead is defined as Q (Q1 · Q2) (S3-05).
Next, a point offset from the starting point P (P1 · P2) by an arbitrary constant width δ (<< D) on the same side as the bead is defined as R (R1 · R2) (S3-06), and the process ends.
上記のように、処理０における設定工程では、最初の断面プロファイルの場合は初期値より起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）を定義し、若しくは、最初の断面プロファイルでない場合は前断面プロファイルのビードエッジＥ´（Ｅ´１・Ｅ´２）と同じＸ座標を持つ点ｅ´（ｅ´１・ｅ´２）からビードと反対側に設定値△だけオフセットして起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）を定義し、該起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）から前記ビードと反対側に前記母材推定区間ＰＱ（Ｐ１Ｑ１・Ｐ２Ｑ２）が設定され、前記起点Ｐからビードと同じ側に前記ビードエッジ探索区間ＰＲ（Ｐ１Ｒ１・Ｐ２Ｒ２）が設定されるのである。
As described above, in the setting step in the
即ち、処理０に係る設定手段では、最初の断面プロファイルの場合は、初期値より起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）を定義し、若しくは、最初の断面プロファイルでない場合は、前断面プロファイルのビードエッジＥ´（Ｅ´１・Ｅ´２）と同じＸ座標を持つ点ｅ´（ｅ´１・ｅ´２）から、ビードと反対側に設定値だけオフセットして起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）を定義し、前記起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）から前記ビード６と反対側に、前記母材推定区間ＰＱ（Ｐ１Ｑ１・Ｐ２Ｑ２）を設定し、前記起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）からビードと同じ側に、前記ビードエッジ探索区間ＰＲ（Ｐ１Ｒ１・Ｐ２Ｒ２）を設定するのである。
That is, in the setting means according to the
つまり本発明に係るビード検査装置１では、一本のビードを長手方向にスキャンし連続的に断面プロファイルを検出し、断面プロファイル群として溶接箇所の形状データを取得するようにしていため、ある断面プロファイルと、その次の断面プロファイルは形状が極めて近似している場合が多いと考えられる。
そこで、この形状の近似性を利用して、前断面におけるビードエッジ検出位置を基準にして、次断面の母材推定区間の初期位置を決めることにより、よりビードエッジ位置に近い適正な位置に母材推定区間を設定できるようにし、母材推定曲線の反復計算回数を軽減し、ビードエッジ推定に要する計算時間を短縮するようにしているのである。
That is, in the
Therefore, using this shape approximation, the base material is estimated at an appropriate position closer to the bead edge position by determining the initial position of the base material estimation section of the next cross section based on the bead edge detection position in the previous cross section. The section can be set, the number of iterations of the base material estimation curve is reduced, and the calculation time required for bead edge estimation is shortened.
［処理１・第１ビードエッジ検出工程］
次に、図８から図１１を用いて、処理１である第１ビードエッジ検出工程について説明する。処理１は処理２内で繰り返される処理である。
処理１においては、まず、前記母材推定区間ＰＱ（Ｐ１Ｑ１・Ｐ２Ｑ２）の点群データに対して、適当な曲線（例えば２次曲線）を適当にフィッティングして（例えば、最小２乗法）、第１母材推定曲線及び第２母材推定曲線が計算される（Ｓ４−０１）。
ここで求めた各母材推定曲線を、図９に示す断面プロファイルの模式図と重ね合わせると、図１０のように表される。
次に、断面プロファイルの各点（Ｘ，Ｚ）から、第１母材推定曲線及び第２母材推定曲線に下ろした符号付き垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が計算される（Ｓ４−０２）。ここで、図１０中においてＺ軸の正の方向に向けて引かれる垂線には正の符号を付し、反対に、Ｚ軸の負の方向に向けて引かれる垂線には負の符号を付すようにしている。そして、横軸をＸとし、縦軸に垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）をとってグラフ化すると、図１１の如く表すことができる。
次に、母材推定区間ＰＱ（Ｐ１Ｑ１・Ｐ２Ｑ２）の起点Ｐ（Ｐ１・Ｐ２）からビード側に向かって、垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が閾値ＴＨ１（＞０）を上回る、又は、−ＴＨ１を下回る点をビードエッジＥ（Ｅ１・Ｅ２）として探索し（Ｓ４−０３）、終了する。
[
Next, the first bead edge detection process as the
In the
When the base material estimation curves obtained here are superimposed on the schematic view of the cross-sectional profile shown in FIG. 9, they are represented as shown in FIG.
Next, from each point (X, Z) of the cross-sectional profile, a signed perpendicular length (or its approximate value) H (X) lowered to the first base material estimation curve and the second base material estimation curve is calculated ( S4-02). Here, in FIG. 10, a vertical line drawn in the positive direction of the Z-axis is given a positive sign, and on the contrary, a vertical line drawn in the negative direction of the Z-axis is assigned a negative sign. I am doing so. Then, if the horizontal axis is X and the vertical axis is the vertical length (or its approximate value) H (X), a graph can be obtained as shown in FIG.
Next, the perpendicular length (or its approximate value) H (X) exceeds the threshold value TH1 (> 0) from the starting point P (P1 · P2) of the base material estimation section PQ (P1Q1 · P2Q2) toward the bead side. Alternatively, a point below -TH1 is searched as a bead edge E (E1 · E2) (S4-03), and the process ends.
上記のように、処理１における第１ビードエッジ検出工程では、前記母材推定区間ＰＱ（Ｐ１Ｑ１・Ｐ２Ｑ２）中の断面プロファイルのデータから、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が立上り／立下り閾値ＴＨ１以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジＥ（Ｅ１・Ｅ２）として推定するのである。
As described above, in the first bead edge detection step in the
即ち、処理１に係る第１ビードエッジ検出手段では、前記母材推定区間ＰＱ（Ｐ１Ｑ１・Ｐ２Ｑ２）中の断面プロファイルから、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が立上り／立下り閾値ＴＨ１以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジＥ（Ｅ１・Ｅ２）として推定するのである。
That is, in the first bead edge detecting means according to the
このように、本発明においては、第１母材推定曲線および第２母材推定曲線を設定し、母材面の推定を直線近似ではなく曲線近似で行うため、曲面状の母材同士を溶接した箇所のビードに対してもビードエッジＥ（Ｅ１・Ｅ２）を検出することができるのである。
なお、第一母材４と第二母材５は必ずしも異なる部材である必要はなく、例えば、電縫管の溶接部のように、同一部材中の端面同士を溶接するような場合にも本発明を適用することができる。
In this way, in the present invention, the first base material estimation curve and the second base material estimation curve are set, and the base material surface is estimated by curve approximation instead of linear approximation, so that curved base materials are welded together. The bead edge E (E1 · E2) can be detected even for the bead at the place.
The
［処理２］
次に、図１２及び図１３を用いて、処理２について説明する。処理２は、ルーチン１で隣接エッジＦを検出しなかった場合に行われる処理である。
図１２に示すように、処理１における第１ビードエッジ検出工程のステップによって、母材推定区間ＰＱから符号付の垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）の立上り／立下り点を検出する（Ｓ５−０１）。
次に、前記立上り／立下り点がビードエッジ探索区間ＰＲ内に存在するか否かの判定を行う（Ｓ５−０２）。
ビードエッジ探索区間ＰＲ内で立上り／立下り点が検出された場合、そのままビードエッジＥとして決定し（Ｓ５−０３）、終了する。
ビードエッジ探索区間ＰＲ内で立上り／立下り点が検出されなかった場合、母材推定区間ＰＱとビードエッジ探索区間ＰＲを更新するようにした上で（Ｓ５−０４）、最初のステップ（Ｓ５−０１）へ戻って繰り返すようにし、ビードエッジＥの探索を行うようにしている。
尚、このビードエッジ探索方法では、無限ループを回避するために、母材推定区間ＰＱとビードエッジ探索区間ＰＲの更新回数に上限を設けておくことが望ましい。
[Process 2]
Next, processing 2 will be described with reference to FIGS. 12 and 13.
As shown in FIG. 12, the rising / falling point of the signed perpendicular length (or its approximate value) H (X) is detected from the base material estimation section PQ by the step of the first bead edge detection step in the process 1 ( S5-01).
Next, it is determined whether or not the rising / falling point exists in the bead edge search section PR (S5-02).
When the rising / falling point is detected in the bead edge search section PR, the bead edge E is determined as it is (S5-03), and the process is terminated.
When the rising / falling point is not detected in the bead edge search section PR, the base material estimation section PQ and the bead edge search section PR are updated (S5-04), and the first step (S5-01) The process returns to step S5 and repeats, and the bead edge E is searched.
In this bead edge search method, in order to avoid an infinite loop, it is desirable to set an upper limit on the number of updates of the base material estimation section PQ and the bead edge search section PR.
前記ビードエッジの検出方法における母材推定区間ＰＱとビードエッジ探索区間ＰＲの更新方法を図１３を用いて説明する。
なお、ここでは片側の母材推定区間（即ち、第一母材推定区間、あるいは、第二母材推定区間）のみ取り上げて説明を行うが、両側の母材推定区間に同時に適用することが可能である。本実施例における以下の説明についても、同様とする。
A method for updating the base material estimation section PQ and the bead edge search section PR in the bead edge detection method will be described with reference to FIG.
Note that only the base material estimation section on one side (ie, the first base material estimation section or the second base material estimation section) will be described here, but it can be applied to both base material estimation sections simultaneously. It is. The same applies to the following description of this embodiment.
図１３に示す如く、更新前のビード断面プロファイルでは、ビード側の起点Ｐを基準として、任意の一定幅Ｄとするように反対側の境界点Ｑを定めて、母材推定区間ＰＱを設定するようにしている。
そして、ビード側の起点Ｐからさらにビード寄りに、区間長δとするように境界点Ｒを定めて、ビードエッジ探索区間ＰＲを設定するようにしている。
As shown in FIG. 13, in the bead cross-sectional profile before update, the base material estimation section PQ is set by defining the boundary point Q on the opposite side so as to have an arbitrary constant width D with reference to the starting point P on the bead side. I am doing so.
Then, the boundary point R is determined so as to have the section length δ further from the bead side starting point P, and the bead edge search section PR is set.
ビードエッジ探索区間ＰＲ内でビードエッジが見つからなかった場合には、まず、元の点Ｒと同じＸ座標の位置を、ビード側の起点Ｐ´とし更新する。そして、起点Ｐ´を基準として任意の一定幅Ｄとするように反対側の境界点Ｑ´を定めて、母材推定区間Ｐ´Ｑ´に更新するようにしている。さらに、起点Ｐ´からさらにビードよりに、区間長δとするように境界点Ｒ´を定めて、ビードエッジ探索区間Ｐ´Ｒ´として更新するようにしている。 If no bead edge is found in the bead edge search section PR, first, the same X coordinate position as the original point R is updated as the bead side starting point P ′. The boundary point Q ′ on the opposite side is determined so as to have an arbitrary constant width D with the starting point P ′ as a reference, and is updated to the base material estimation section P′Q ′. Further, the boundary point R ′ is determined so as to be the section length δ from the starting point P ′ further by the bead, and is updated as the bead edge search section P′R ′.
なお、ビードエッジ探索区間ＰＲ内でビードエッジＥが見つからなかった場合に、元の点Ｒの位置をビード側の起点Ｐ´として更新するが、反対側の境界点Ｑは更新せず、母材推定区間Ｐ´Ｑに更新することも可能である。この場合は、母材推定区間の区間長はビード側の起点Ｐを更新する度に成長していく。 When the bead edge E is not found in the bead edge search section PR, the position of the original point R is updated as the bead side starting point P ′, but the opposite boundary point Q is not updated, and the base material estimation section It is also possible to update to P′Q. In this case, the section length of the base material estimation section grows each time the bead side starting point P is updated.
上記のように、第１ビードエッジ検出工程においては、前記ビードエッジＥが検出された場合には、検出された該ビードエッジＥを前記ビードエッジＥとして推定し、前記ビードエッジＥが検出されなかった場合には、前記ビードエッジ探索区間ＰＲを前記ビード側に任意の一定幅δだけ移動させて、前記ビードエッジ探索区間ＰＲを更新するのである。 As described above, in the first bead edge detection step, when the bead edge E is detected, the detected bead edge E is estimated as the bead edge E, and when the bead edge E is not detected, The bead edge search section PR is updated by moving the bead edge search section PR to the bead side by an arbitrary constant width δ.
即ち、第１ビードエッジ検出手段においては、前記ビードエッジＥが検出された場合には、検出された該ビードエッジＥを前記ビードエッジＥとして推定し、前記ビードエッジＥが検出されなかった場合には、前記ビードエッジ探索区間ＰＲを前記ビード側に任意の一定幅δだけ移動させて、前記ビードエッジ探索区間ＰＲを更新するのである。 That is, in the first bead edge detecting means, when the bead edge E is detected, the detected bead edge E is estimated as the bead edge E, and when the bead edge E is not detected, the bead edge search is performed. The bead edge search section PR is updated by moving the section PR to the bead side by an arbitrary constant width δ.
このように、本発明においては、母材推定区間ＰＱの初期位置がビードの想定位置から離れており、または、ビードの余盛が小さい場合であっても、順次ビードエッジ探索区間をビート側に更新していくことにより、精度良くビードエッジＥを検出することができるのである。 As described above, in the present invention, even if the initial position of the base material estimation section PQ is away from the assumed position of the bead or the bead is small, the bead edge search section is sequentially updated to the beat side. By doing so, the bead edge E can be detected with high accuracy.
［処理３・隣接エッジ探索工程］
次に、図１４及び図１５を用いて、処理３である隣接エッジ探索工程について説明する。処理３は、ルーチン１で処理０の後に行われる処理である。
処理３においては、まず、前記母材推定区間ＰＱの点群データに対して、適当なロバスト推定手法（例えば、ＬＭｅｄＳ法）により、母材推定曲線が計算される（Ｓ６−０１）。
次に、断面プロファイルの各点（Ｘ，Ｚ）から、処理１と同様に、母材推定曲線に下ろした符号付き垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が計算される（Ｓ６−０２）。
次に、母材推定区間ＰＱのビード６側起点Ｐから境界点Ｑに向かって、母材推定区間ＰＱ内部で垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が閾値ＴＨ２（＞０）を上回る、又は、−ＴＨ２を下回る点を隣接エッジＦとして探索し（Ｓ６−０３）、終了する。
[Process 3 / Adjacent Edge Search Process]
Next, the adjacent edge search process as the process 3 will be described with reference to FIGS. 14 and 15. The process 3 is a process performed after the
In the process 3, first, a base material estimation curve is calculated for the point cloud data in the base material estimation section PQ by an appropriate robust estimation method (for example, LMedS method) (S6-01).
Next, from each point (X, Z) of the cross-sectional profile, the signed perpendicular length (or its approximate value) H (X) lowered to the base material estimation curve is calculated in the same manner as in the processing 1 (S6-02). ).
Next, from the
上記のように、処理３における隣接エッジ探索工程では、前記母材推定区間ＰＱ中の断面プロファイルのデータから前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が立上り閾値ＴＨ２以下となる前記断面プロファイル上の境界点を隣接エッジＦとして推定するのである。
As described above, in the adjacent edge search step in the process 3, the base material estimation that becomes an approximate curve of the
即ち、処理３に係る隣接エッジ探索手段では、前記母材推定区間ＰＱ中の断面プロファイルのデータから前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が立上り閾値ＴＨ２以下となる前記断面プロファイル上の境界点を隣接エッジＦとして推定するのである。
That is, in the adjacent edge searching means according to the process 3, a base material estimation curve that is an approximate curve of the
このように、本発明においては、母材推定区間ＰＱ中の隣接エッジＦを検出することができるため、その後の処理において該隣接エッジＦの存在を考慮して適切な検査を行うことが可能となるのである。 Thus, in the present invention, since the adjacent edge F in the base material estimation section PQ can be detected, it is possible to perform an appropriate inspection in consideration of the presence of the adjacent edge F in subsequent processing. It becomes.
［処理４及び処理５・第２ビードエッジ検出工程］
次に、図１６及び図１７を用いて、処理４である第２ビードエッジ検出工程について説明する。処理４は、ルーチン１で隣接エッジＦを検出した場合に行われる処理である。
処理４においては、まず、前断面プロファイルのビードエッジＥ´と同じＸ座標をもつ、現断面プロファイル上の点ｅ´が定義される（Ｓ７−０１）。
次に、点ｅ´から隣接エッジＦと反対側に任意の一定幅δだけオフセットした点Ｊが定義される（Ｓ７−０２）。
次に、前記区間ＪＦの点群データに対して、適当なロバスト推定手法（例えば、ＬＭｅｄＳ法）により、母材推定曲線が計算される（Ｓ７−０３）。即ち、前記のように、点Ｊを点ｅ´から隣接エッジＦと反対側に任意の一定幅δだけオフセットして定義することで、ビードエッジＥが点ｅ´よりも点Ｊ側に位置するときでも、より信頼性の高い母材推定曲線を得ることが可能となるのである。
次に、区間ＪＦの点群データにおいて、区間ＪＦ間に位置する点Ｍが定義される（Ｓ７−０４）。本実施例においては、区間ＪＦを２等分する点を点Ｍとして定義するが、点Ｍは区間ＪＦの略中央付近に位置する点であればよく、２等分点に限定されるものではない。
次に、断面プロファイルの各点（Ｘ，Ｚ）から、処理１と同様に、母材推定曲線に下ろした符号付き垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が計算される（Ｓ７−０５）。
次に、区間ＪＦの２等分点Ｍから点Ｊの方向に向かって、垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が閾値ＴＨ１（＞０）を上回る、又は、−ＴＨ１を下回る点をビードエッジＥとして探索し（Ｓ７−０６）、終了する。
[
Next, the second bead edge detection process as the
In the
Next, a point J offset from the point e ′ by an arbitrary constant width δ on the side opposite to the adjacent edge F is defined (S7-02).
Next, a base material estimation curve is calculated for the point cloud data of the section JF by an appropriate robust estimation method (for example, LMedS method) (S7-03). That is, as described above, when the point J is defined by being offset by an arbitrary constant width δ from the point e ′ to the side opposite to the adjacent edge F, the bead edge E is located on the point J side from the point e ′. However, it is possible to obtain a more reliable base material estimation curve.
Next, in the point cloud data of the section JF, a point M located between the sections JF is defined (S7-04). In the present embodiment, a point that bisects the section JF is defined as a point M. However, the point M may be a point located near the center of the section JF, and is not limited to a bisector. Absent.
Next, from each point (X, Z) of the cross-sectional profile, similarly to the
Next, a point where the perpendicular length (or its approximate value) H (X) exceeds the threshold TH1 (> 0) or falls below -TH1 from the bisector M of the section JF toward the point J. Search as a bead edge E (S7-06), and the process ends.
次に、図１８及び図１９を用いて、処理５である第２ビードエッジ検出工程について説明する。処理５は、ルーチン１又はルーチン２で隣接エッジＦを検出した場合に行われる処理である。
処理５においては、まず、前断面プロファイルのビードエッジＥ´と同じＸ座標をもつ、現断面プロファイル上の点ｅ´が定義され、点ｅ´からビード側に任意の一定幅δだけオフセットした点Ｊが定義される（Ｓ８−０１）。
次に、前断面プロファイルの隣接エッジＦ´と同じＸ座標をもつ、現断面プロファイル上の点ｆ´（＝Ｋ）が定義される（Ｓ８−０２）。
次に、前記区間ＪＫの点群データに対して、適当なロバスト推定手法（例えば、ＬＭｅｄＳ法）により、母材推定曲線が計算される（Ｓ８−０３）。
次に、区間ＪＫの点群データにおいて、区間ＪＫ間に位置する点Ｍが定義される（Ｓ８−０４）。本実施例においては、前記同様に区間ＪＫを２等分する点を点Ｍとして定義するが、点Ｍは区間ＪＫの略中央付近に位置する点であればよく、２等分点に限定されるものではない。
次に、断面プロファイルの各点（Ｘ，Ｚ）から、処理１と同様に、母材推定曲線に下ろした符号付き垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が計算される（Ｓ８−０５）。
次に、区間ＪＫの２等分点Ｍから点Ｊの方向に向かって、垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が閾値ＴＨ１（＞０）を上回る、又は、−ＴＨ１を下回る点をビードエッジＥとして探索する（Ｓ８−０６）。
次に、区間ＪＫの２等分点ＭからＫに向かって、区間ＭＫ内部で垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が閾値ＴＨ２（＞０）を上回る、又は、−ＴＨ２を下回る点を隣接エッジＦとして探索する（Ｓ８−０７）。つまり、区間ＭＫ内に前記隣接エッジＦが発見されなかった場合は、隣接エッジＦは存在しないものとして、次断面プロファイルに進むのである。
Next, the second bead edge detection process as the
In the
Next, a point f ′ (= K) on the current cross-sectional profile having the same X coordinate as the adjacent edge F ′ of the previous cross-sectional profile is defined (S8-02).
Next, a base material estimation curve is calculated for the point cloud data of the section JK by an appropriate robust estimation method (for example, LMedS method) (S8-03).
Next, in the point cloud data of the section JK, a point M located between the sections JK is defined (S8-04). In the present embodiment, the point that bisects the section JK is defined as the point M in the same manner as described above. However, the point M may be a point located near the approximate center of the section JK and is limited to the bisector. It is not something.
Next, from each point (X, Z) of the cross-sectional profile, the signed perpendicular length (or its approximate value) H (X) lowered to the base material estimation curve is calculated (S8-05) in the same manner as in the
Next, a point where the perpendicular length (or its approximate value) H (X) exceeds the threshold value TH1 (> 0) or falls below -TH1 from the bisector M of the section JK toward the point J. Search is made as a bead edge E (S8-06).
Next, from the bisector M of the section JK toward the K, the perpendicular length (or its approximate value) H (X) within the section MK exceeds the threshold value TH2 (> 0) or falls below -TH2 Is searched for as an adjacent edge F (S8-07). That is, when the adjacent edge F is not found in the section MK, it is assumed that the adjacent edge F does not exist, and the process proceeds to the next cross-sectional profile.
上記のように、処理４又は処理５における第２ビードエッジ検出工程では、前断面で前記隣接エッジＦを検出しなかった場合は、現断面プロファイルの隣接エッジＦと前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、若しくは、前断面で前記隣接エッジＦを検出した場合は、前断面プロファイルの隣接エッジＦ´と前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が立上り／立下り閾値ＴＨ１以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジＥとして推定するものである。
As described above, in the second bead edge detection step in the
即ち、処理４に係る第２ビードエッジ検出手段では、前断面で前記隣接エッジＦを検出しなかった場合は、現断面プロファイルの隣接エッジＦと前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、若しくは、前断面で前記隣接エッジＦを検出した場合は、前断面プロファイルの隣接エッジＦ´と前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、該垂線長（又はその近似値）Ｈ（Ｘ）が立上り／立下り閾値ＴＨ１以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジＥとして推定するものである。
That is, in the second bead edge detecting means according to the
このように、本発明においては、母材推定区間ＰＱ中の隣接エッジＦを検出した場合、該隣接エッジＦの存在を考慮して適当な手法により母材推定曲線を計算し、該母材推定曲線を用いてビードエッジＥを適切に検出することが可能となるのである。 In this way, in the present invention, when the adjacent edge F in the base material estimation section PQ is detected, the base material estimation curve is calculated by an appropriate method in consideration of the presence of the adjacent edge F, and the base material estimation is performed. It is possible to appropriately detect the bead edge E using the curve.
以上のように、本発明に係る溶接ビード検査方法は、第一母材４と第二母材５とが溶接されている溶接箇所における、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５と、ビード６と、を含む断面プロファイルを複数検出して、前記複数の断面プロファイルからなる断面プロファイル群を取得し、取得した前記断面プロファイル群より選択した、一つの断面プロファイルに基づいて母材面の近似曲線を算出し、算出した近似曲線を用いてビードエッジＥを検出する溶接ビード検査方法において、前記断面プロファイルの前記第一母材４又は／及び前記第二母材５上に、任意の一定幅Ｄの母材推定区間ＰＱと、該母材推定区間ＰＱに対して前記ビード６側に隣接する、任意の一定幅δのビードエッジ探索区間ＰＲと、からなる母材区間ＰＱＲを設定する、設定工程と、前記母材推定区間ＰＱ中の断面プロファイルのデータから、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、隣接エッジＦの有無を探索する、隣接エッジ探索工程と、前記隣接エッジ探索工程において、前記隣接エッジＦを検出しなかった場合、前記母材推定区間ＰＱ中の断面プロファイルのデータから、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間ＰＲにおけるビードエッジＥを検出する、第１ビードエッジ検出工程と、前記隣接エッジ探索工程において、前記隣接エッジＦを検出した場合、該隣接エッジＦと前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、若しくは、前断面プロファイルの隣接エッジＦ´と前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間ＰＲにおけるビードエッジＥを検出する、第２ビードエッジ検出工程と、を備えるものである。
As described above, the weld bead inspection method according to the present invention is based on the
即ち、本発明に係る溶接ビード検査装置１は、第一母材４と第二母材５とが溶接されている溶接箇所における、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５と、ビード６と、を含む断面プロファイルを複数検出して、前記複数の断面プロファイルからなる断面プロファイル群を取得する、断面プロファイル検出手段と、取得した前記断面プロファイル群より選択した、一つの断面プロファイルに基づいて母材面の近似曲線を算出し、算出した近似曲線を用いてビードエッジＥを検出する演算手段と、を備え、前記演算手段は、前記断面プロファイルの前記第一母材４又は／及び前記第二母材５上に、任意の一定幅Ｄの母材推定区間ＰＱと、該母材推定区間ＰＱに対して前記ビード６側に隣接する、任意の一定幅δのビードエッジ探索区間ＰＲと、からなる母材区間ＰＱＲを設定する、設定手段と、前記母材推定区間ＰＱ中の断面プロファイルのデータから、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、隣接エッジＦの有無を探索する、隣接エッジ探索手段と、前記隣接エッジ探索手段で、前記隣接エッジＦを検出しなかった場合、前記母材推定区間ＰＱ中の断面プロファイルのデータから、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間ＰＲにおけるビードエッジＥを検出する、第１ビードエッジ検出手段と、前記隣接エッジ探索手段で、前記隣接エッジＦを検出した場合、該隣接エッジＦと前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、若しくは、前断面プロファイルの隣接エッジＦ´と前断面プロファイルのビードエッジＥ´から、前記第一母材４又は／及び前記第二母材５の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間ＰＲにおけるビードエッジＥ´を検出する、第２ビードエッジ検出手段と、を備えるものである。
That is, the weld
以上のように構成することにより、ビード部両側の母材面曲線が任意に変化する複雑な形状であったり、また端面位置がずれていたりするような場合であってもビード部の形状を精度良く検出することができ、また、検査対象となるビード６付近に他のビード１１等が隣接することで隣接エッジＦが存在していたりしても、該隣接エッジＦの存在を考慮して適当な手法により母材推定曲線を計算し、該母材推定曲線を用いてビードエッジＥを適切に検出することが可能となるのである。
By configuring as described above, the shape of the bead portion is accurate even when the base metal surface curve on both sides of the bead portion is arbitrarily changed or the end face position is shifted. Even if there is an adjacent edge F due to the
１ ビード検査装置
２ レーザスキャナ
３ 演算手段
４ 第一母材
５ 第二母材
６ ビード
１１ 他のビード
DESCRIPTION OF
Claims (14)
取得した前記断面プロファイル群より選択した、一つの断面プロファイルのデータに基づいて母材面の近似曲線を算出し、算出した近似曲線を用いてビードエッジを検出する溶接ビード検査方法において、
前記断面プロファイルの前記第一母材又は／及び前記第二母材上に、任意の一定幅Ｄの母材推定区間と、該母材推定区間に対して前記ビード側に隣接する、任意の一定幅δのビードエッジ探索区間と、からなる母材区間を設定する、設定工程と、
前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、検査対象となるビードエッジ以外の形状のエッジである、前記母材推定区間内における隣接エッジの有無を探索する、隣接エッジ探索工程と、
前記隣接エッジ探索工程において前記隣接エッジを検出しなかった場合、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジを検出する、第１ビードエッジ検出工程と、
前記隣接エッジ探索工程において、前記隣接エッジを検出した場合、該隣接エッジと、当該断面プロファイルの一回前に取得された、前断面プロファイルにおけるビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、若しくは、前記前断面プロファイルの隣接エッジと、前記前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、前記所定区間の一部におけるビードエッジを検出する、第２ビードエッジ検出工程と、を備える、
ことを特徴とする、溶接ビード検査方法。 Data of a plurality of cross-sectional profiles including the first base material and / or the second base material and a bead at a welding location where the first base material and the second base material are welded are sequentially detected. , Obtaining a cross-sectional profile group consisting of the plurality of cross-sectional profiles,
In the weld bead inspection method for calculating an approximate curve of the base material surface based on data of one cross-sectional profile selected from the acquired cross-sectional profile group, and detecting a bead edge using the calculated approximate curve,
On the first base material or / and the second base material of the cross-sectional profile, a base material estimation section having an arbitrary constant width D, and an arbitrary constant adjacent to the bead side with respect to the base material estimation section A setting step for setting a base material section consisting of a bead edge search section of width δ,
From the cross-sectional profile data in the base material estimation section, a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material is estimated, and using the base material estimation curve, an edge having a shape other than a bead edge to be inspected Searching for the presence or absence of an adjacent edge in the base material estimation section, an adjacent edge search step;
When the adjacent edge is not detected in the adjacent edge search step, a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material is estimated from cross-sectional profile data in the base material estimation section, and the base material estimation curve A first bead edge detection step of detecting a bead edge in a bead edge search section using
When the adjacent edge is detected in the adjacent edge searching step, cross-sectional profile data in a predetermined section defined by the adjacent edge and the bead edge in the previous cross-sectional profile acquired immediately before the cross- sectional profile. Or from a cross-sectional profile data in a predetermined section defined by an adjacent edge of the front cross-sectional profile and a bead edge of the front cross-sectional profile, to estimate a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material, A second bead edge detection step of detecting a bead edge in a part of the predetermined section using the base material estimation curve,
A method for inspecting a weld bead.
最初の断面プロファイルの場合は、初期値より起点Ｐを定義し、
若しくは、最初の断面プロファイルでない場合は、前断面プロファイルのビードエッジと同じＸ座標を持つ点から、前記ビードと反対側に設定値だけオフセットして起点Ｐを定義し、
前記起点Ｐから前記ビードと反対側に、前記母材推定区間を設定し、
前記起点Ｐから前記ビードと同じ側に、前記ビードエッジ探索区間を設定する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の溶接ビード検査方法。 In the setting step,
For the first cross-sectional profile, define the starting point P from the initial value,
Alternatively, if it is not the first cross-sectional profile, a starting point P is defined by offsetting from the point having the same X coordinate as the bead edge of the previous cross-sectional profile by a set value on the opposite side of the bead,
Set the base material estimation section on the opposite side of the bead from the starting point P,
The bead edge search section is set on the same side as the bead from the starting point P.
The weld bead inspection method according to claim 1, wherein:
前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、
前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、
該垂線の長さが立上り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点を隣接エッジとして推定する、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の溶接ビード検査方法。 In the adjacent edge search step,
Estimating a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material from cross-sectional profile data in the base material estimation section,
Draw a perpendicular line from the cross-sectional profile according to the drawing direction with respect to the base material estimation curve,
Estimating a boundary point on the cross-sectional profile where the length of the perpendicular is equal to or less than a rising threshold as an adjacent edge;
The weld bead inspection method according to claim 1 or 2, wherein
前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、
前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、
該垂線の長さが立上り／立下り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジとして推定する、
ことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の溶接ビード検査方法。 In the first bead edge detection step,
From the cross-sectional profile data in the base material estimation section, estimate a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material,
Draw a perpendicular line from the cross-sectional profile according to the drawing direction with respect to the base material estimation curve,
Estimating the boundary point on the cross-sectional profile where the length of the perpendicular is equal to or less than the rising / falling threshold as a bead edge;
The welding bead inspection method according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記境界点が検出された場合には、検出された該境界点を前記ビードエッジとして推定し、
前記境界点が検出されなかった場合には、前記ビードエッジ探索区間を前記ビード側に一定幅δだけ移動させて、
前記ビードエッジ探索区間を更新する、
ことを特徴とする、請求項４に記載の溶接ビード検査方法。 In the first bead edge detection step,
When the boundary point is detected, the detected boundary point is estimated as the bead edge,
When the boundary point is not detected, the bead edge search section is moved to the bead side by a certain width δ,
Updating the bead edge search section;
The weld bead inspection method according to claim 4, wherein:
前断面で前記隣接エッジを検出しなかった場合は、現断面プロファイルの隣接エッジと前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、
若しくは、前断面で前記隣接エッジを検出した場合は、前断面プロファイルの隣接エッジと前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、
前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、
該垂線の長さが立上り／立下り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジとして推定する、
ことを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の溶接ビード検査方法。 In the second bead edge detection step,
If the adjacent edge is not detected in the previous cross section, the base curve that becomes the approximate curve of the base material is obtained from the cross section profile data in a predetermined section determined by the adjacent edge of the current cross section profile and the bead edge of the front cross section profile. Estimate the material estimation curve,
Alternatively, when the adjacent edge is detected in the front cross- section, a base curve that is an approximate curve of the base material is obtained from cross-section profile data in a predetermined section defined by the adjacent edge of the front cross-sectional profile and the bead edge of the front cross-sectional profile. Estimate the material estimation curve,
Draw a perpendicular line from the cross-sectional profile according to the drawing direction with respect to the base material estimation curve,
Estimating the boundary point on the cross-sectional profile where the length of the perpendicular is equal to or less than the rising / falling threshold as a bead edge;
The weld bead inspection method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
ことを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の溶接ビード検査方法。 The base material estimation curve is approximately calculated by a robust estimation method based on the cross-sectional profile data of the base material estimation section.
The weld bead inspection method according to any one of claims 1 to 6, wherein
取得した前記断面プロファイル群より選択した、一つの断面プロファイルのデータに基づいて母材面の近似曲線を算出し、算出した近似曲線を用いてビードエッジを検出する演算手段と、
を備える溶接ビード検査装置において、
前記演算手段は、
前記断面プロファイルの前記第一母材又は／及び前記第二母材上に、任意の一定幅Ｄの母材推定区間と、該母材推定区間に対して前記ビード側に隣接する、任意の一定幅δのビードエッジ探索区間と、からなる母材区間を設定する、設定手段と、
前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、検査対象となるビードエッジ以外の形状のエッジである、前記母材推定区間内における隣接エッジの有無を探索する、隣接エッジ探索手段と、
前記隣接エッジ探索手段で前記隣接エッジを検出しなかった場合、前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、ビードエッジ探索区間におけるビードエッジを検出する、第１ビードエッジ検出手段と、
前記隣接エッジ探索工程において、前記隣接エッジを検出した場合、該隣接エッジと、当該断面プロファイルの一回前に取得された、前断面プロファイルにおけるビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、若しくは、前記前断面プロファイルの隣接エッジと、前記前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、該母材推定曲線を用いて、前記所定区間の一部におけるビードエッジを検出する、第２ビードエッジ検出手段と、を備える、
ことを特徴とする、溶接ビード検査装置。 Detecting a plurality of cross-sectional profile data including the first base material or / and the second base material, and a bead at a welding location where the first base material and the second base material are welded, A cross-sectional profile detecting means for acquiring a cross-sectional profile group consisting of a plurality of cross-sectional profiles;
An arithmetic means for calculating an approximate curve of a base material surface based on data of one cross-sectional profile selected from the acquired cross-sectional profile group, and detecting a bead edge using the calculated approximate curve;
In a weld bead inspection device comprising:
The computing means is
On the first base material or / and the second base material of the cross-sectional profile, a base material estimation section having an arbitrary constant width D, and an arbitrary constant adjacent to the bead side with respect to the base material estimation section A setting means for setting a base material section consisting of a bead edge search section of width δ,
From the cross-sectional profile data in the base material estimation section, a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material is estimated, and using the base material estimation curve, an edge having a shape other than a bead edge to be inspected The adjacent edge search means for searching for the presence or absence of an adjacent edge in the base material estimation section;
When the adjacent edge search means does not detect the adjacent edge, a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material is estimated from cross-sectional profile data in the base material estimation section, and the base material estimation curve First bead edge detection means for detecting a bead edge in a bead edge search section using
When the adjacent edge is detected in the adjacent edge searching step, cross-sectional profile data in a predetermined section defined by the adjacent edge and the bead edge in the previous cross-sectional profile acquired immediately before the cross- sectional profile. Or from a cross-sectional profile data in a predetermined section defined by an adjacent edge of the front cross-sectional profile and a bead edge of the front cross-sectional profile, to estimate a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material, A second bead edge detecting means for detecting a bead edge in a part of the predetermined section using the base material estimation curve;
A weld bead inspection device.
最初の断面プロファイルの場合は、初期値より起点Ｐを定義し、
若しくは、最初の断面プロファイルでない場合は、前断面プロファイルのビードエッジと同じＸ座標を持つ点から、前記ビードと反対側に設定値だけオフセットして起点Ｐを定義し、
前記起点Ｐから前記ビードと反対側に、前記母材推定区間を設定し、
前記起点Ｐから前記ビードと同じ側に、前記ビードエッジ探索区間を設定する、
ことを特徴とする、請求項８に記載の溶接ビード検査装置。 In the setting means,
For the first cross-sectional profile, define the starting point P from the initial value,
Alternatively, if it is not the first cross-sectional profile, a starting point P is defined by offsetting from the point having the same X coordinate as the bead edge of the previous cross-sectional profile by a set value on the opposite side of the bead,
Set the base material estimation section on the opposite side of the bead from the starting point P,
The bead edge search section is set on the same side as the bead from the starting point P.
The weld bead inspection device according to claim 8, wherein:
前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、
前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、
該垂線の長さが立上り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点を隣接エッジとして推定する、
ことを特徴とする、請求項８又は請求項９に記載の溶接ビード検査装置。 In the adjacent edge search means,
Estimating a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material from cross-sectional profile data in the base material estimation section,
Draw a perpendicular line from the cross-sectional profile according to the drawing direction with respect to the base material estimation curve,
Estimating a boundary point on the cross-sectional profile where the length of the perpendicular is equal to or less than a rising threshold as an adjacent edge;
The weld bead inspection device according to claim 8 or 9, characterized by the above.
前記母材推定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、
前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、
該垂線の長さが立上り／立下り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジとして推定する、
ことを特徴とする、請求項８から請求項１０のいずれか１項に記載の溶接ビード検査装置。 In the first bead edge detection means,
From the cross-sectional profile data in the base material estimation section, estimate a base material estimation curve that is an approximate curve of the base material,
Draw a perpendicular line from the cross-sectional profile according to the drawing direction with respect to the base material estimation curve,
Estimating the boundary point on the cross-sectional profile where the length of the perpendicular is equal to or less than the rising / falling threshold as a bead edge;
The weld bead inspection device according to any one of claims 8 to 10, wherein
前記境界点が検出された場合には、検出された該境界点を前記ビードエッジとして推定し、
前記境界点が検出されなかった場合には、前記ビードエッジ探索区間を前記ビード側に一定幅δだけ移動させて、
前記ビードエッジ探索区間を更新する、
ことを特徴とする、請求項１１に記載の溶接ビード検査装置。 In the first bead edge detecting means,
When the boundary point is detected, the detected boundary point is estimated as the bead edge,
When the boundary point is not detected, the bead edge search section is moved to the bead side by a certain width δ,
Updating the bead edge search section;
The weld bead inspection device according to claim 11, wherein:
前断面で前記隣接エッジを検出しなかった場合は、現断面プロファイルの隣接エッジと前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、
若しくは、前断面で前記隣接エッジを検出した場合は、前断面プロファイルの隣接エッジと前断面プロファイルのビードエッジと、によって定められる所定区間中の断面プロファイルのデータから、前記母材の近似曲線となる母材推定曲線を推定し、
前記断面プロファイルから該母材推定曲線に対して引き出し方向に応じて垂線を引き、
該垂線の長さが立上り／立下り閾値以下となる前記断面プロファイル上の境界点をビードエッジとして推定する、
ことを特徴とする、請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載の溶接ビード検査装置。 In the second bead edge detection means,
If the adjacent edge is not detected in the previous cross section, the base curve that becomes the approximate curve of the base material is obtained from the cross section profile data in a predetermined section determined by the adjacent edge of the current cross section profile and the bead edge of the front cross section profile. Estimate the material estimation curve,
Alternatively, when the adjacent edge is detected in the front cross- section, a base curve that is an approximate curve of the base material is obtained from cross-section profile data in a predetermined section defined by the adjacent edge of the front cross-sectional profile and the bead edge of the front cross-sectional profile. Estimate the material estimation curve,
Draw a perpendicular line from the cross-sectional profile according to the drawing direction with respect to the base material estimation curve,
Estimating the boundary point on the cross-sectional profile where the length of the perpendicular is equal to or less than the rising / falling threshold as a bead edge;
The weld bead inspection device according to any one of claims 8 to 12, wherein
ことを特徴とする、請求項８から請求項１３のいずれか１項に記載の溶接ビード検査装置。 The base material estimation curve is approximately calculated by a robust estimation method based on the cross-sectional profile data of the base material estimation section.
The weld bead inspection device according to any one of claims 8 to 13, characterized in that:
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